水稻一季產量15 t/hm2 技術探討

孫永飛

（新昌縣農業農村局，浙江 新昌312500；作者：zjxcsyf@163.com）

水稻一季產量15 t/hm2是筆者等農業科技人員多年來的追求[1-5]。這個目標于2012年才在687 m2的面積上首次實現[3]，后又于2018年才再次在690 m2面積上達標。為什么水稻一季產量15 t/hm2可遇不可求？原因何在？筆者進行了深入的反思總結，并提出了“三足鼎立”的技術思路，期待實現真正突破。

1 “三足鼎立”技術思路的提出

水稻一季產量15 t/hm2為什么可遇不可求？筆者全面反思后認為，問題的關鍵在于未培育出具有超高產潛力的農田土壤和未對水稻株型調控引起足夠的重視。對筆者所在地浙江新昌來說，一年種植一季稻季節完全不是問題，溫光氣候條件總體上也能夠滿足一季15 t/hm2的要求[1]。因此水稻產量的高低，就主要取決于品種、土壤和栽培措施。雖然筆者以前也強調高產農田土壤培育[3-5]，但實踐中并未將其放到足夠高度，也未能從水、肥、氣、熱高水平供應協調層面進行認識，還是僅僅注重品種選用，及秧、密、肥、水、保等環節的一般性調控。從浙江省其他縣市水稻一季產量15 t/hm2攻關資料看[6-10]，情況基本雷同，以致產量水平達到15 t/hm2的現象出現不多，復制難、重演性差。

俗話說得好：萬物土中生，良田出高產。研究同樣表明，土壤肥力，即土壤具有的能供應與協調植物正常生長發育所需要的水分、養分、空氣和熱量（簡稱水肥氣熱）的能力[11]，是決定作物產量高低的基礎[12]。產量水平越高，越要依賴于土壤肥力。據王竺美等[13-14]研究可知，早稻廣陸矮四號產量從5 955 kg/hm2，依次提高到6 330、7 028、7 740、8 288、8 993 kg/hm2，依賴于土壤肥力的基礎產量占比從37%依次上升到43%、46%、56%、63%、71%；而高產栽培措施的增產量占比則從63%依次下降為57%、54%、44%、37%、29%。喬磊等[15]基于我國水稻主產區2000—2010年田間試驗數據，分析了南方早稻、南方晚稻、南方單季稻和東北水稻田土壤基礎地力對水稻產量和產量穩定性的影響，同樣得出了土壤基礎地力與最佳管理條件下的水稻產量呈顯著正相關的結論，而且土壤基礎地力越高對水稻產量的相對貢獻越大，高產更依賴于高基礎地力。凌啟鴻等[16]也認為，一季稻基礎產量在6 750 kg/hm2以上時，獲取11 250 kg/hm2以上的產量才較有把握。以上充分說明，秧、密、肥、水、保等施肥栽培措施對供應與協調水稻正常生長發育所需要的水、肥、氣、熱的能力是有限的，要實現水稻一季15 t/hm2這樣的高水平產量，需高度重視高產農田土壤的培育。

而水稻株型，是水稻外在形態特征和內在生理特性的反映。筆者認為，水稻株型不僅控制著結實率，而且全面決定著群體的庫源大小及其協調程度，進而提出了水稻超高產模式株型概念及栽培方法[21]，要求目前水稻特別是一季稻莖生各葉葉面積配置基本上為倒4 葉＞倒5 葉＞倒3 葉＞倒2 葉＞劍葉，改變為劍葉、倒2～倒3 葉較長、厚、直立，而倒4～倒5 葉較短小的配置。1995年用協優413 進行試驗，結果超高產株型栽培產量為11.21 t/hm2，達當地最高產水平，比常規高產栽培增產18.6%[17]；2001年用甬優1 號進行試驗，結果超高產株型栽培產量為10.30 t/hm2，比松島株型栽培增產21.2%[22]。統計分析表明，甬優1 號的每穗總粒數與劍葉、倒2 葉葉面積大小呈極顯著正相關，而與倒4、倒5葉呈負相關（未達顯著水平）。蘇祖芳等用汕優63 進行研究，結果當莖生葉葉面積配置為倒4 葉＞倒5 葉＞倒3 葉＞倒2 葉＞劍葉的群體的穎花量、抽穗25 d 后的光合勢、抽穗后的凈光合量及稻谷產量，分別用100 表示時，莖生葉葉面積配置為倒2 葉＞劍葉＞倒3 葉＞倒4葉＞倒5 葉的群體數值分別為157、190、122、159，莖生葉葉面積配置為倒2 葉＞倒3 葉＞劍葉＞倒4 葉＞倒5 葉的群體數值分別為175、224、124、175[23]。顯然在水稻一季產量15 t/hm2實踐中更不應該輕視株型調控。

觀察表明，目前生產上一季稻莖生各葉葉面積配置基本為倒4 葉＞倒5 葉＞倒3 葉＞倒2 葉＞劍葉，問題主要不在劍葉、倒2 葉、倒3 葉短小，而是倒4～倒5 葉過長、過大。如不控制倒4～倒5 葉，而去促進劍葉、倒2葉、倒3 葉生長，只會導致倒伏。因此，調整株型的關鍵仍是嚴格控制水稻幼穗分化前純營養生長階段特別是莖生基葉期的生長，即要以控制營養生長過旺為突破口。筆者已有研究表明，營養生長過旺是華南、華中稻作區中高肥力土壤水稻超高產的障礙因子[17-18]。據此提出一季產量15 t/hm2“三足鼎立”技術：選用偏粳型超大穗強耐肥抗倒營養生長不易過旺，在當地生態條件下產量有15 t/hm2潛力品種；培育水肥氣熱高水平供應協調，基礎產量在10 t/hm2以上農田；采取以控制營養生長過旺為突破口的超高產株型栽培。

2 有關原則性技術討論

2.1 選用偏粳型超大穗強耐肥抗倒，在當地生態條件下產量有15 t/hm2 的潛力品種

產量達15 t/hm2需要相對應的氮肥量和群體密度作保證。但目前秈稻品種在高氮量下極易出現營養生長過旺現象，具體表現為葉面積過大、穎花葉比低、貪青、倒伏等[17-18]，高產潛力有限。粳型品種一般比秈型品種耐肥抗倒，營養生長不易過旺，且不易早衰，而秈粳亞種間雜交更具雜種優勢[19]。甬優12、春優927 等高產實踐證明，秈粳交粳型或偏粳型、大穗或特大穗、強耐肥抗倒的品種更易實現15 t/hm2目標[3，5]。從新昌當地來說，目前浙優18、甬優7850 等也有15 t/hm2的潛力。

2.2 培育水肥氣熱高水平供應協調，基礎產量在10 t/hm2 以上農田

目標產量15 t/hm2農田應達到肥沃水稻土[11，20]、耕地質量等級達GB/T 33469-2016 一等田水平，特別強調水氣協調。有效土層厚度在100 cm 以上，其內無障礙因素或障礙層出現；耕層厚18～20 cm、肥沃，有機質30～40 g/kg，全氮1.3～2.3 g/kg，全磷≥1 g/kg，全鉀≥15 g/kg，有效磷≥20 mg/kg，速效鉀≥100 mg/kg，陽離子交換量150～250 mmol/kg，水溶性鹽總量＜2 g/kg；耕層酸堿度接近中性；地下水位低，田土通氣爽水，有一定滲漏量；陽光水源充足。

主要培育措施：首先是排除光照的自然及人為屏障，如果光照不足，一切無從談起。其次是改善排灌條件，做到水源充足，排水快捷，排灌獨立。其中末級固定排水溝溝深和溝距設置達到GB 50288-2018 標準，保證水稻生長季內，地表下60 cm 內沒有側流水、內漬水等地下水，田面相對高抬，既不囊水滯水，也不漏水。第三是增加有效土層，加厚耕作層。用工程措施全面清除土表下100 cm 內存在的障礙層，并通過深耕或加客土（砂性重加粘土、粘性重加砂土）等措施改良增厚耕作層。第四是大量增施有機肥。這是前三項改良培育基礎上提高土壤肥力，使之形成具有良好供肥保肥性能、適宜通氣爽水性能耕作層的關鍵措施。根據目前農村勞動力不足的實際，可采用秸稈全量直接還田。同時適當引進動物糞尿肥，加速土壤培肥。第五是進行合理的輪作。特別是水旱輪作，可以改善土壤通氣狀況，改變微生物種類，促進有機質更新，調節土壤養分。

2.3 采取以控制營養生長過旺為突破口的超高產株型栽培

高溫高濕寡照的梅雨季，是一季稻實現15 t/hm2最主要的障礙因素。一季稻的分蘗期和莖生基葉生長期往往與梅雨季相重合，營養生長往往過旺，表現莖生基葉過度伸長，以弱勢蘗為主的分蘗過多，植株充實度差，拔節期前后（分蘗兩極分化時）群體郁閉嚴重等造成株型嚴重不良[17-18]。因此，對于肥沃水稻土或一等田來說，嚴格控制營養生長過旺最主要的措施，仍是嚴格控制甚至禁止基面肥和苗肥中氮肥的施用。而在拔節前后分蘗開始兩極分化時，利用伏旱季高溫強光有利氣候，適施保蘗肥和穗肥，適當促進倒2 葉、倒3 葉及劍葉生長，保證已有分蘗成穗提高成穗率，獲取多穗、大穗及高結實率。

其他也按超高產株型7 個特征要求采取栽培措施：將水稻的抽穗開花結實期安排在當地最佳的氣候條件下，光照充足，無高低溫影響[21，25-26]。即以合適抽穗期和品種在當地播種-抽穗歷期來推算適宜播種期。稀播、足肥、適水培育適齡（5～6 葉）壯秧，按單株成穗數確定移栽基本苗數，選擇相對濕度較高的多云到陰至小雨天，或晴燥天下午帶土移栽防敗苗促早發。移栽后1～2 d 適當深水護苗，分蘗初期淺水勤灌或無水層灌溉，進入分蘗期后盡早開始輕擱田，拔節期后以間隙濕潤通氣灌溉為主。施氮總量，通過斯坦福定氮公式求取。重點是通過肥料空白試驗獲得當地肥沃水稻土（一等田）的土壤供氮量[13-14，16]。由于基面肥和苗肥中少有化學氮肥，氮肥當季利用率宜取50%～60%[16，24]；單位目標產量施氮量目前一般可取0.022 或0.02[5]。磷肥以基面肥為主，并兼顧穗肥；鉀肥全程施用。磷鉀肥用量按“3414”試驗確定[16]，或按常規因缺補缺原則[12]，補缺量提升一檔確定。

3 結論與討論

筆者深入反思認為，目前水稻一季產量15 t/hm2試驗實踐存在的最主要問題是未培育水肥氣熱高水平供應協調的農田土壤和對水稻株葉形態調控引起足夠的重視。期望“三足鼎立”技術能解決一季產量15 t/hm2可遇不可求、復制難、重演性差的問題。培育水肥氣熱高水平供應協調農田土壤，同樣也有利于農業農村部“減肥減藥”行動實施[15]。因為土壤健康帶來的是作物健康，病蟲減輕，養分利用率提高，產量穩定。而土壤健康的本質是水肥氣熱協調，生物多樣性豐富[27]。